Acwing Linux基础课第三讲 shell语法
前言
最近，有日子没给大家更新过了，因为期末考试周的原因，博主在备赛期末，555经历过的人应该都懂，今天还参赛报名了蓝桥杯花了300大洋，格外心疼，所以今天一下子激发了斗志，准备开始复习算法知识，但是呢做事要善始善终，！！！！！1.把Linux基础课讲完，2.然后从基础算法开始复习，每天发一节y总算法课自己理解，就先不延续BFS往下讲了，但是到那一节决定会毫不保留的讲解个人理解，今天只发一下我学Linux基础课的shell 语法内容，这个内容比较多，当时上课是分两次讲的，我一次给大家放出来，注意学习也一定要练习。
3.1 Shell语法
1. 概论
shell是我们通过命令行与操作系统沟通的语言。
shell脚本可以直接在命令行中执行，也可以将一套逻辑组织成一个文件，方便复用。AC Terminal中的命令行可以看成是一个shell脚本在逐行执行。
Linux中常见的shell脚本有很多种，常见的有：
Bourne Shell(/usr/bin/sh或/bin/sh) Bourne Again Shell(/bin/bash) C Shell(/usr/bin/csh) K Shell(/usr/bin/ksh) zsh …
Linux系统中一般默认使用bash，所以接下来讲解bash中的语法。
文件开头需要写
#! /bin/bash，指明bash为脚本解释器。
学习技巧
不要死记硬背，遇到含糊不清的地方，可以在AC Terminal里实际运行一遍。
-
脚本示例新建一个
test.sh文件，内容如下：
#! /bin/bash echo "Hello World!"
运行方式
-
作为可执行文件
acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh # 使脚本具有可执行权限 acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh # 当前路径下执行 Hello World! # 脚本输出 acs@9e0ebfcd82d7:~$ /home/acs/test.sh # 绝对路径下执行 Hello World! # 脚本输出 acs@9e0ebfcd82d7:~$ ~/test.sh # 家目录路径下执行 Hello World! # 脚本输出用解释器执行
-
用解释器执行
acs@9e0ebfcd82d7:~$ bash test.sh Hello World! # 脚本输出
2. 注释
单行注释
每行中#之后的内容均是注释。
# 这是一行注释 echo 'Hello World' # 这也是注释
多行注释
格式：
:<其中
EOF可以换成其它任意字符串。例如：:<3. 变量
定义变量
定义变量，不需要加
$符号，例如：name1='yxc' # 单引号定义字符串 ！！等号两边别加空格 name2="yxc" # 双引号定义字符串 name3=yxc # 也可以不加引号，同样表示字符串使用变量
使用变量，需要加上
$符号，或者${}符号。
花括号是可选的，主要为了帮助解释器识别变量边界。
name=yxc # 定义变量yxc echo $name # 输出yxc echo ${name} # 输出yxc echo ${name}acwing # 输出yxcacwing只读变量
使用
readonly或者declare可以将变量变为只读。name=yxc readonly name # 第一种方法 declare -r name # 第二种写法 name=abc # 会报错，因为此时name只读删除变量
unset可以删除变量。name=yxc # 定义变量 unset name echo $name # 输出空行变量类型
自定义变量（
局部变量）declare子进程不能访问的变量环境变量（
全局变量）：export子进程可以访问的变量
自定义变量改成环境变量：
acs@9e0ebfcd82d7:~$ name=yxc # 定义变量 acs@9e0ebfcd82d7:~$ export name # 第一种方法 acs@9e0ebfcd82d7:~$ declare -x name # 第二种方法
环境变量改为自定义变量：
acs@9e0ebfcd82d7:~$ export name=yxc # 定义环境变量 acs@9e0ebfcd82d7:~$ declare +x name # 改为自定义变量字符串
字符串可以用单引号
‘，也可以用双引号“，也可以不用引号。单引号与双引号的区别：
‘单引号中的内容会原样输出，不会执行、不会取变量；“双引号中的内容可以执行、可以取变量；name=yxc # 不用引号 echo 'hello, $name \"hh\"' # 单引号字符串，输出 hello, $name \"hh\" echo "hello, $name \"hh\"" # 双引号字符串，输出 hello, yxc "hh"获取字符串长度
name="yxc" echo ${#name} # （#取出name变量的长度），输出3提取子串
name="hello, yxc" echo ${name:0:5} # 提取从0开始的5个字符4. 默认变量
文件参数变量
在执行
shell脚本时，可以向脚本传递参数。是第一个参数，2是第二个参数，以此类推。特殊的，$0是文件名（包含路径）。例如：
创建文件
test.sh：#! /bin/bash echo "文件名："$0 echo "第一个参数："$1 echo "第二个参数："$2 echo "第三个参数："$3 echo "第四个参数："$4
然后执行该脚本：
acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh 1 2 3 4 文件名：./test.sh 第一个参数：1 第二个参数：2 第三个参数：3 第四个参数：4其它参数相关变量
参数 说明 $#代表文件传入的参数个数 $*由所有参数构成的用空格隔开的字符串，如上例中值为“$1 $2 $3 $4 ” $@每个参数分别用双引号括起来的字符串，如上例中值为"$1" "$2" "$3" "$4" $$脚本当前运行的进程ID $?上一条命令的退出状态（注意不是stdout,而是exit code）。0表示正常退出，其他值表示错误 $(command)返回command这条命令的stdout（可嵌套） command返回command这条命令的stdout（不可嵌套） 5. 数组
数组中可以存放多个不同类型的值，只支持一维数组，初始化时不需要指明数组大小。数组
下标从0开始。定义
数组用小括号表示，元素之间用空格隔开。例如：
array=(1 abc "def" yxc)也可以直接定义数组中某个元素的值：
array[0]=1 array[1]=abc array[2]="def" array[3]=yxc读取数组中某个元素的值
格式：
${array[index]}例如：
array=(1 abc "def" yxc) echo ${array[0]} echo ${array[1]} echo ${array[2]} echo ${array[3]}读取整个数组
格式：
${array[@]} # 第一种写法 ${array[*]} # 第二种写法例如：
array=(1 abc "def" yxc) echo ${array[@]} # 第一种写法 echo ${array[*]} # 第二种写法数组长度
类似于字符串
${#array[@]} # 第一种写法 ${#array[*]} # 第二种写法例如：例如：
array=(1 abc "def" yxc) echo ${#array[@]} # 第一种写法 echo ${#array[*]} # 第二种写法6. expr命令
expr命令用于求表达式的值，格式为：expr 表达式表达式说明：
用空格隔开每一项
用反斜杠放在
shell特定的字符前面（发现表达式运行错误时，可以试试转义）对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来
expr会在
stdout中输出结果。如果为逻辑关系表达式，则结果为真，stdout为1，否则为0。expr的
exit code：如果为逻辑关系表达式，则结果为真，exit code为0，否则为1。字符串表达式
length STRING返回STRING的长度
index STRING CHARSETCHARSET中任意单个字符在STRING中最前面的字符位置，下标从1开始。如果在STRING中完全不存在CHARSET中的字符，则返回0。
substr STRING POSITION LENGTH返回STRING字符串中从POSITION开始，长度最大为LENGTH的子串。如果POSITION或LENGTH为负数，0或非数值，则返回空字符串。示例
str="Hello World!" echo `expr length "$str"` # ``不是单引号，表示执行该命令，输出12 echo `expr index "$str" aWd` # 输出7，下标从1开始 echo `expr substr "$str" 2 3` # 输出 ell整数表达式
expr支持普通的算术操作，算术表达式优先级<字符串表达式，>逻辑关系表达式。
-加减运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。
/ %乘，除，取模运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。
()可以改变优先级，但需要用反斜杠\转义示例
a=3 b=4 echo `expr $a + $b` # 输出7 echo `expr $a - $b` # 输出-1 echo `expr $a \* $b` # 输出12，*需要转义 echo `expr $a / $b` # 输出0，整除 echo `expr $a % $b` # 输出3 echo `expr \( $a + 1 \) \* \( $b + 1 \)` # 输出20，值为(a + 1) * (b + 1)逻辑关系表达式
|如果第一个参数非空且非0，则返回第一个参数的值，否则返回第二个参数的值，但要求第二个参数的值也是非空或非0，否则返回0。如果第一个参数是非空或非0时，不会计算第二个参数。
&如果两个参数都非空且非0，则返回第一个参数，否则返回0。如果第一个参为0或为空，则不会计算第二个参数。
< <= = == != >= >比较两端的参数，如果为true，则返回1，否则返回0。”==”是”=”的同义词。
”expr”首先尝试将两端参数转换为整数，并做算术比较，如果转换失败，则按字符集排序规则做字符比较。
()可以改变优先级，但需要用反斜杠转义示例
a=3 b=4 echo `expr $a \> $b` # 输出0，>需要转义 echo `expr $a '<' $b` # 输出1，也可以将特殊字符用引号引起来 echo `expr $a '>=' $b` # 输出0 echo `expr $a \<\= $b` # 输出1 c=0 d=5 echo `expr $c \& $d` # 输出0 echo `expr $a \& $b` # 输出3 echo `expr $c \| $d` # 输出5 echo `expr $a \| $b` # 输出37. read命令
read命令用于从标准输入中读取单行数据。当读到文件结束符时，exit code为1，否则为0。参数说明
-p: 后面可以接提示信息-t：后面跟秒数，定义输入字符的等待时间，超过等待时间后会自动忽略此命令实例
acs@9e0ebfcd82d7:~$ read name # 读入name的值 acwing yxc # 标准输入 acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $name # 输出name的值 acwing yxc #标准输出 acs@9e0ebfcd82d7:~$ read -p "Please input your name: " -t 30 name # 读入name的值，等待时间30秒 Please input your name: acwing yxc # 标准输入 acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $name # 输出name的值 acwing yxc # 标准输出8. echo命令
echo用于输出字符串。命令格式：echo STRING显示普通字符串
echo "Hello AC Terminal" echo Hello AC Terminal # 引号可以省略显示转义字符
echo "\"Hello AC Terminal\"" # 注意只能使用双引号，如果使用单引号，则不转义 echo \"Hello AC Terminal\" # 也可以省略双引号显示变量
name=yxc echo "My name is $name" # 输出 My name is yxc显示换行
echo -e "Hi\n" # -e 开启转义 echo "acwing"
输出结果：
Hi acwing显示不换行
echo -e "Hi \c" # -e 开启转义 \c 不换行 echo "acwing"
输出结果：
Hi acwing显示结果定向至文件
echo "Hello World" > output.txt # 将内容以覆盖的方式输出到output.txt中原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)
name=acwing echo '$name\"'输出结果
$name\"显示命令的执行结果
echo date输出结果：
Wed Sep 1 11:45:33 CST 20219. printf命令
printf命令用于格式化输出，类似于C/C++中的printf函数。
默认：不会在字符串末尾添加换行符。
命令格式：
printf format-string [arguments...]示例
脚本内容：
printf "%10d.\n" 123 # 占10位，右对齐 printf "%-10.2f.\n" 123.123321 # 占10位，保留2位小数，左对齐 printf "My name is %s\n" "yxc" # 格式化输出字符串 printf "%d * %d = %d\n" 2 3 `expr 2 \* 3` # 表达式的值作为参数
输出结果：
123. 123.12 . My name is yxc 2 * 3 = 610. test命令与判断符号[]
逻辑运算符&&和||
&&表示与，||表示或二者具有短路原则：
expr1 && expr2：当expr1为假时，直接忽略expr2expr1 || expr2：当expr1为真时，直接忽略expr2表达式的
exit code为0，表示真；为非零，表示假。（与C/C++中的定义相反）test命令
在命令行中输入
man test，可以查看test命令的用法。
test命令用于判断文件类型，以及对变量做比较。
test命令用exit code返回结果，而不是使用stdout。0表示真，非0表示假。示例
test 2 -lt 3 # 为真，返回值为0 echo $? # 输出上个命令的返回值，输出0acs@9e0ebfcd82d7:~$ ls # 列出当前目录下的所有文件 homework output.txt test.sh tmp acs@9e0ebfcd82d7:~$ test -e test.sh && echo "exist" || echo "Not exist" exist # test.sh 文件存在 acs@9e0ebfcd82d7:~$ test -e test2.sh && echo "exist" || echo "Not exist" Not exist # testh2.sh 文件不存在文件类型判断
命令格式：
test -e filename # 判断文件是否存在
测试参数 代表意义 -e文件是否存在 -f是否为文件 -d是否为目录 文件权限判断
命令格式：
test -r filename # 判断文件是否可读
测试参数 代表意义 -r文件是否可读 -w文件是否可写 -x文件是否可执行 -s是否为非空文件 整数间的比较
命令格式：
test $a -eq $b # a是否等于b
测试参数 代表意义 -eqa是否等于b -nea是否不等于b -gta是否大于b -lta是否小于b -gea是否大于等于b lea是否小于等于b 字符串比较
测试参数 代表意义 test -z STRING判断STRING是否为空，如果为空，则返回true test -n STRING判断STRING是否非空，如果非空，则返回true（-n可以省略） test str1 == str2判断str1是否等于str2 test str1 != str2判断str1是否不等于str2 多重条件判定
命令格式：
test -r filename -a -x filename
测试参数 代表意义 -a两条件是否同时成立 -o两条件是否至少一个成立 !取反。如 test ! -x file，当file不可执行时，返回true 判断符号[]
[]与test用法几乎一模一样，更常用于if语句中。另外[[]]是[]的加强版，支持的特性更多。示例``
[ 2 -lt 3 ] # 为真，返回值为0 echo $? # 输出上个命令的返回值，输出0acs@9e0ebfcd82d7:~$ ls # 列出当前目录下的所有文件 homework output.txt test.sh tmp acs@9e0ebfcd82d7:~$ [ -e test.sh ] && echo "exist" || echo "Not exist" exist # test.sh 文件存在 acs@9e0ebfcd82d7:~$ [ -e test2.sh ] && echo "exist" || echo "Not exist" Not exist # testh2.sh 文件不存在注意
[]内的每一项都要用空格隔开中括号内的变量，最好用双引号括起来
中括号内的常数，最好用单或双引号括起来
例如：
name="acwing yxc" [ $name == "acwing yxc" ] # 错误，等价于 [ acwing yxc == "acwing yxc" ]，参数太多 [ "$name" == "acwing yxc" ] # 正确11. 判断语句
if…then形式
类似于C/C++中的if-else语句。
单层if
命令格式：
if condition then 语句1 语句2 ... fi示例：
a=3 b=4 if [ "$a" -lt "$b" ] && [ "$a" -gt 2 ] then echo ${a}在范围内 fi输出结果：
3在范围内
单层if-else
命令格式:
if condition then 语句1 语句2 ... else 语句1 语句2 ... fi示例：
a=3 b=4 if ! [ "$a" -lt "$b" ] then echo ${a}不小于${b} else echo ${a}小于${b} fi输出结果：
3小于4
多层if-elif-elif-else
命令格式:
if condition then 语句1 语句2 ... elif condition then 语句1 语句2 ... elif condition then 语句1 语句2 else 语句1 语句2 ... fi示例：
a=4 if [ $a -eq 1 ] then echo ${a}等于1 elif [ $a -eq 2 ] then echo ${a}等于2 elif [ $a -eq 3 ] then echo ${a}等于3 else echo 其他 fi输出结果：
其他
case…esac形式
类似于C/C++中的switch语句。
命令格式
case $变量名称 in 值1) 语句1 语句2 ... ;; # 类似于C/C++中的break 值2) 语句1 语句2 ... ;; *) # 类似于C/C++中的default 语句1 语句2 ... ;; esac示例：
a=4 case $a in 1) echo ${a}等于1 ;; 2) echo ${a}等于2 ;; 3) echo ${a}等于3 ;; *) echo 其他 ;; esac输出结果：
其他
12. 循环语句
for…in…do…done
命令格式：
for var in val1 val2 val3 do 语句1 语句2 ... done示例1，输出a 2 cc，每个元素一行：
for i in a 2 cc do echo $i done示例2，输出当前路径下的所有文件名，每个文件名一行：
for file in `ls` do echo $file done示例3，输出1-10
for i in $(seq 1 10) do echo $i done示例4，使用
{1..10} 或者 {a..z}for i in {a..z} do echo $i donefor ((…;…;…)) do…done
命令格式：
for ((expression; condition; expression)) do 语句1 语句2 done示例，输出1-10，每个数占一行：
for ((i=1; i<=10; i++)) do echo $i donewhile…do…done循环
命令格式：
while condition do 语句1 语句2 ... done示例，文件结束符为
Ctrl+d，输入文件结束符后read指令返回false。while read name do echo $name doneuntil…do…done循环
当条件为真时结束。
命令格式：
until condition do 语句1 语句2 ... done示例，当用户输入
yes或者YES时结束，否则一直等待读入。until [ "${word}" == "yes" ] || [ "${word}" == "YES" ] do read -p "Please input yes/YES to stop this program: " word donebreak命令
跳出当前一层循环，注意与C/C++不同的是：break不能跳出case语句。
示例
while read name do for ((i=1;i<=10;i++)) do case $i in 8) break ;; *) echo $i ;; esac done done该示例每读入非
EOF的字符串，会输出一遍1-7。该程序可以输入Ctrl+d文件结束符来结束，也可以直接用Ctrl+c杀掉该进程。continue命令
跳出当前循环。
示例：
for ((i=1;i<=10;i++)) do if [ `expr $i % 2` -eq 0 ] then continue fi echo $i done该程序输出1-10中的所有奇数。
死循环的处理方式
如果
AC Terminal可以打开该程序，则输入Ctrl+c即可。否则可以直接关闭进程：
使用top命令找到进程的
PID输入
kill -9 PID即可关掉此进程13. 函数
bash中的函数类似于C/C++中的函数，但return的返回值与C/C++不同，返回的是exit code，取值为0-255，0表示正常结束。如果想获取函数的输出结果，可以通过
echo输出到stdout中，然后通过$(function_name)来获取stdout中的结果。函数的
return值可以通过$?来获取。命令格式：
[function] func_name() { # function关键字可以省略 语句1 语句2 ... }不获取 return值和stdout值
示例
func() { name=yxc echo "Hello $name" } func输出结果：
Hello yxc
获取 return值和stdout值
不写return时，默认return 0。
示例
func() { name=yxc echo "Hello $name" return 123 } output=$(func) ret=$? echo "output = $output" echo "return = $ret"输出结果：
output = Hello yxcreturn = 123
函数的输入参数
在函数内，表示第一个输入参数，2表示第二个输入参数，依此类推。
注意：函数内的
$0仍然是文件名，而不是函数名。示例：
func() { # 递归计算 $1 + ($1 - 1) + ($1 - 2) + ... + 0 word="" while [ "${word}" != 'y' ] && [ "${word}" != 'n' ] do read -p "要进入func($1)函数吗？请输入y/n：" word done if [ "$word" == 'n' ] then echo 0 return 0 fi if [ $1 -le 0 ] then echo 0 return 0 fi sum=$(func $(expr $1 - 1)) echo $(expr $sum + $1) } echo $(func 10)输出结果：
55
函数内的局部变量
可以在函数内定义局部变量，作用范围仅在当前函数内。
可以在递归函数中定义局部变量。
命令格式：
local 变量名=变量值例如：
#! /bin/bash func() { local name=yxc echo $name } func echo $name输出结果：
yxc
第一行为函数内的name变量，第二行为函数外调用name变量，会发现此时该变量不存在。
14. exit命令
exit命令用来退出当前shell进程，并返回一个退出状态；使用$?可以接收这个退出状态。
exit命令可以接受一个整数值作为参数，代表退出状态。如果不指定，默认状态值是0。
exit退出状态只能是一个介于0~255之间的整数，其中只有0表示成功，其它值都表示失败。示例：
创建脚本
test.sh，内容如下：#! /bin/bash if [ $# -ne 1 ] # 如果传入参数个数等于1，则正常退出；否则非正常退出。 then echo "arguments not valid" exit 1 else echo "arguments valid" exit 0 fi
执行该脚本：
acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh acwing arguments valid acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $? # 传入一个参数，则正常退出，exit code为0 0 acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh arguments not valid acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $? # 传入参数个数不是1，则非正常退出，exit code为1 115. 文件重定向
每个进程默认打开3个文件描述符：
stdin标准输入，从命令行读取数据，文件描述符为0
stdout标准输出，向命令行输出数据，文件描述符为1
stderr标准错误输出，向命令行输出数据，文件描述符为2可以用文件重定向将这三个文件重定向到其他文件中。重定向命令列表
命令 说明 command > file 将stdout重定向到file中 command < file 将stdin重定向到file中 command >> file 将stdout以追加方式重定向到file中 command n> file 将文件描述符n重定向到file中 command n>> file 将文件描述符n以追加方式重定向到file中 输入和输出重定向
echo -e "Hello \c" > output.txt # 将stdout重定向到output.txt中 echo "World" >> output.txt # 将字符串追加到output.txt中 read str < output.txt # 从output.txt中读取字符串 echo $str # 输出结果：Hello World同时重定向stdin和stdout
创建
bash脚本：#! /bin/bash read a read b echo $(expr "$a" + "$b")
创建
input.txt，里面的内容为：3 4
执行命令：
acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh # 添加可执行权限 acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh < input.txt > output.txt # 从input.txt中读取内容，将输出写入output.txt中 acs@9e0ebfcd82d7:~$ cat output.txt # 查看output.txt中的内容 716. 引入外部脚本
类似于C/C++中的
include操作，bash也可以引入其他文件中的代码。语法格式：
. filename # 注意点和文件名之间有一个空格 或 source filename示例
创建
test1.sh，内容为：#! /bin/bash name=yxc # 定义变量name
然后创建
test2.sh，内容为：#! /bin/bash source test1.sh # 或 . test1.sh echo My name is: $name # 可以使用test1.sh中的变量
执行命令：
acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test2.sh
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test2.sh
My name is: yxc。